[0001] Die Erfindung betrifft eine Abtrennvorrichtung, welche zur Abtrennung von partikulären
Baumaterialbestandteilen aus einem in einer Prozesskammer einer Vorrichtung zur additiven
Herstellung dreidimensionaler Objekte durch sukzessives selektives Belichten und damit
einhergehendes Verfestigen einzelner Baumaterialschichten aus einem verfestigbaren
Baumaterial vermittels eines Energiestrahls prozessbedingt entstehenden, partikuläre
Baumaterialbestandteile enthaltenden Gasstrom, eingerichtet ist.
[0002] Derartige Abtrennvorrichtungen sind an und für sich bekannt. Entsprechende Abtrennvorrichtungen
dienen der Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen aus einem in einer
Prozesskammer einer Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte
prozessbedingt entstehenden, partikuläre Baumaterialbestandteile enthaltenden Gasstrom.
Typischerweise beinhaltet der Gasstrom sich prozessbedingt aus der Bauebene gelöstes,
nicht verfestigtes Baumaterial.
[0003] Wenngleich die Abtrennung entsprechender partikulärer Baumaterialbestandteile aus
entsprechenden Gasströmen bis dato zufriedenstellend gelöst ist, besteht bisweilen
das Problem der Anreicherung von Feuchtigkeit, welche sich negativ auf den jeweiligen
additiven Bauprozess und die damit additiv herstellbaren bzw. hergestellten dreidimensionalen
Objekte auswirkt.
[0004] Bisherige Ansätze zur Verringerung des Feuchtigkeitsanteils sehen eine gezielte Temperierung
entsprechender Abtrennvorrichtungen vor deren Verwendung in einem additiven Herstellungsprozess
vor. Diese Ansätze sind, z. B. weil nicht "in-situ" durchführbar, ineffizient und
mit einem hohen anlagentechnischen Aufwand verbunden, als gesonderte Temperiereinrichtungen
bzw. -öfen zur Temperierung entsprechender Abtrennvorrichtungen vorzusehen sind.
[0005] Bekannte Abtrennvorrichtungen sind demnach in ihrem Funktionsumfang auf die Abtrennung
entsprechender partikulärer Baumaterialbestandteile beschränkt und sind darüber hinaus
mit keiner weiteren Funktionalität, z. B. im Hinblick auf eine Reduzierung eines Feuchtigkeitsanteils
bzw. eine vor Inbetriebnahme im Rahmen eines additiven Bauprozesses vorbereitende
Inertisierung, ausgestattet.
[0006] Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber, insbesondere im
Hinblick auf einen erweiterten Funktionsumfang, verbesserte Abtrennvorrichtung anzugeben.
[0007] Die Aufgabe wird insbesondere durch eine Abtrennvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen der Abtrennvorrichtung.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Anordnung gemäß Anspruch 8 gelöst. Die hierzu abhängigen
Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen der Anordnung.
[0008] Die hierin beschriebene Abtrennvorrichtung ist grundsätzlich zur Abtrennung von partikulären
Baumaterialbestandteilen aus einem in einer Prozesskammer einer Vorrichtung zur additiven
Herstellung dreidimensionaler Objekte durch sukzessives selektives Belichten und damit
einhergehendes Verfestigen einzelner Baumaterialschichten aus einem verfestigbaren
Baumaterial vermittels eines Energiestrahls prozessbedingt entstehenden, partikuläre
Baumaterialbestandteile enthaltenden, typischerweise inerten, Gasstrom, eingerichtet.
Wie sich im Weiteren ergibt, kann die Abtrennung der partikulären Baumaterialbestandteile
aus dem Gasstrom auch als Filterung der partikulären Baumaterialbestandteile aus dem
Gasstrom, kurz als Filterung des Gasstroms, bezeichnet bzw. erachtet werden; die Abtrennvorrichtung
kann insofern auch als Filtervorrichtung bezeichnet bzw. erachtet werden.
[0009] Eine wesentliche funktionsmäßige Bestimmung (Funktionalität) der Abtrennvorrichtung
besteht sonach in der Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen aus entsprechenden
partikuläre Baumaterialbestandteile enthaltenden Gasströmen. Bei den abzutrennenden
Baumaterialbestandteilen handelt es sich typischerweise um im Rahmen additiver Bauprozesse
nicht verfestigte Baumaterialpartikel, d. h. insbesondere so genannte "Schweiß- oder
Sinterspritzer", welche sich prozessbedingt aus der Bauebene lösen.
[0010] Die Abtrennvorrichtung umfasst eine einen zumindest abschnittsweise von einem entsprechenden
Gasstrom durchströmbaren oder durchströmten Gehäuseinnenraum definierende Gehäusestruktur
("Gehäuse"). Das Gehäuse kann nach Außen abgeschlossen ausgeführt sein, sodass der
Gehäuseinnenraum nach Außen abschließbar bzw. abgeschlossen werden kann, um ein Wechselwirken
der Atmosphäre innerhalb des Gehäuses mit einer das Gehäuse umgebenden, regelmäßig
nicht inerten, Atmosphäre auszuschließen. Selbstverständlich kann das Gehäuse mit
geeigneten Zugangsmöglichkeiten, d. h. z. B. Klappenelementen, versehen sein, welche
einem Benutzer bedarfsweise eine Zugangsmöglichkeit in den Gehäuseinnenraum ermöglichen.
[0011] In dem Gehäuseinnenraum ist wenigstens eine Filtereinrichtung angeordnet oder ausgebildet.
Die Filtereinrichtung umfasst wenigstens ein Filterelement zur Abtrennung der partikulären
Baumaterialbestandteile aus einem entsprechenden Gasstrom. Das Filterelement weist
vorzugsweise eine trommelartige geometrisch-konstruktive Gestalt auf ("Trommelfilter"),
da diese eine hohe spezifische Filter(ober)fläche und somit einen hohen Filterwirkungsgrad
aufweist. Die konkrete chemisch-physikalische Ausgestaltung des Filterelements ist
im Hinblick auf die konkret aus dem Gasstrom abzutrennenden Baumaterialpartikel, d.
h. insbesondere deren chemisch-physikalische Eigenschaften, festzulegen.
[0012] Neben der Abtrennung von in entsprechenden Gasströmen enthaltenen partikulären Baumaterialbestandteilen
besteht eine weitere funktionsmäßige Bestimmung (Funktionalität) der Abtrennvorrichtung
in der Trocknung entsprechender Gasströme. Unter einer Trocknung eines Gasstroms ist
insbesondere die Reduzierung eines etwaigen Feuchtigkeitsanteils des Gasstroms zu
verstehen. Mit der Reduzierung des Feuchtigkeitsanteils geht typischerweise auch eine
Reduzierung des Anteils etwaig vorhandener reaktiver Gase, d. h. insbesondere Sauerstoff,
einher.
[0013] Hierfür umfasst die Abtrennvorrichtung wenigstens eine Trocknungseinrichtung. Die
Trocknungseinrichtung umfasst wenigstens ein Trocknungselement zur Trocknung eines
entsprechenden Gasstroms. Das Trocknungselement kann als (lose) Pulverschüttung eines
geeigneten Trocknungsmaterials vorliegen, da diese eine hohe spezifische Trocknungs(ober)fläche
und somit einen hohen Trocknungswirkungsgrad aufweist. Die Trocknungseinrichtung bzw.
das Trocknungselement ist dem Filterelement typischerweise nachgeschaltet, d. h. gasstromabwärts
zu dem Filterelement angeordnet oder ausgebildet. Die Trocknungseinrichtung kann gegebenenfalls
mehrere, gegebenenfalls unterschiedliche Trocknungselemente umfassen, welche als Wechselelemente
mit der Trocknungseinrichtung (beschädigungs- bzw. zerstörungsfrei) lösbar mit der
Trocknungseinrichtung verbindbar bzw. verbunden sind.
[0014] Grundsätzlich kann die Trocknungseinrichtung innerhalb oder außerhalb des durch das
Gehäuse definierten Gehäuseinnenraums angeordnet oder ausgebildet sein.
[0015] In der ersten Variante kann die oder eine Trocknungseinrichtung insbesondere an einem
mit dem Gehäuse (beschädigungs- bzw. zerstörungsfrei) lösbar verbindbaren, insbesondere
der Filtereinrichtung nachgeschaltet angeordneten oder ausgebildeten, Einsatzbauteil
angeordnet oder ausgebildet sein. Das Einsatzbauteil kann den Gehäuseinnenraum in
einen oberhalb des Einsatzbauteils befindlichen oberen Gehäuseinnenraumbereich und
in einen unterhalb des Einsatzbauteils befindlichen unteren Gehäuseinnenraumbereich
unterteilen. Das Einsatzbauteil kann wenigstens eine von dem Gasstrom durchströmbare
Strömungsöffnung aufweisen. Das Trocknungselement kann im Bereich der Strömungsöffnung,
d. h. insbesondere ober- und/oder unterhalb der Strömungsöffnung, angeordnet oder
ausgebildet sein. Die erste Variante ermöglicht eine äußerst kompakte Integration
der Trocknungseinrichtung in die Abtrennvorrichtung.
[0016] In der zweiten Variante kann die oder eine Trocknungseinrichtung an oder in einem
an dem Gehäuse gasstromaufwärts oder gasstromabwärts ankoppelbaren oder angekoppelten,
insbesondere rohrförmigen, Leitungselement angeordnet oder ausgebildet sein. Das Trocknungselement
kann an oder in einem von dem Gasstrom durchströmbaren, insbesondere rohrförmigen,
Leitungselementabschnitts angeordnet oder ausgebildet sein.
[0017] Das Trocknungselement kann z. B. als ein adsorptives Trocknungselement, welches zur
Adsorption von Feuchtigkeit eingerichtet ist, ausgebildet sein oder wenigstens ein
solches umfassen. Das adsorptive Trocknungselement ermöglicht eine Absorption von
in dem Gasstrom enthaltener Feuchtigkeit. Bei dem Trocknungselement kann es sich z.
B. um ein Molekularsieb, welches eine adsorptive Anbindung bzw. Bindung von Wassermolekülen
ermöglicht, handeln. Als eigentliches Trocknungsmaterial kann das Trocknungselement
z. B. Alumosilikat (Zeolith) umfassen. Das Trocknungsmaterial kann als (lose) Pulverschüttung
vorliegen. Die Porenweite eines entsprechenden Trocknungsmaterials ist zweckmäßig
im Hinblick auf die Größe von Wassermolekülen gewählt und kann z. B. in einem Bereich
zwischen 0,3 und 1 nm liegen. Grundsätzlich kann ein adsorptives Trocknungselement
jedoch durch jedwedes Material bzw. jedwede Materialstruktur, welche aufgrund ihrer
chemisch-physikalischen Eigenschaften zur adsorptiven Anbindung von Wassermolekülen
eingerichtet ist, handeln. Neben den genannten Zeolithen kommt z. B. auch aktivierte
Tonerde oder Silikagel in Betracht.
[0018] In allen Fällen strömt der Gasstrom zweckmäßig mit einer vergleichsweise geringen
Strömungsgeschwindigkeit, d. h. insbesondere einer Strömungsgeschwindigkeit von weniger
als 3 m/s. Geringe Strömungsgeschwindigkeiten verbessern, insbesondere aufgrund einer
jeweils höheren Verweil- bzw. Wechselwirkungszeit, sowohl das mit der Filtereinrichtung
erzielbare Abtrennungs- als auch das mit der Trocknungseinrichtung erzielbare Trocknungsergebnis.
[0019] Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zur wenigstens teilweisen Inertisierung
eines zu inertisierenden, durch eine Gehäusestruktur definierten Gehäuseinnenraums
einer Abtrennvorrichtung zur Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen
aus einem in einer Prozesskammer einer Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler
Objekte durch sukzessives selektives Belichten und damit einhergehendes Verfestigen
einzelner Baumaterialschichten aus einem verfestigbaren Baumaterial vermittels eines
Energiestrahls prozessbedingt entstehenden, partikuläre Baumaterialbestandteile enthaltenden,
inerten, d. h. der Inertisierung dienenden, Gasstrom. Die Anordnung umfasst wenigstens
eine einen zu inertisierenden, durch eine Gehäusestruktur definierten Gehäuseinnenraum
aufweisende erste Abtrennvorrichtung und wenigstens eine der wenigstens einen ersten
Abtrennvorrichtung nachgeschaltete, wenigstens eine Trocknungseinrichtung, welche
wenigstens ein Trocknungselement zur Trocknung des Gasstroms umfasst, umfassende zweite
Abtrennvorrichtung. Die wenigstens eine erste Abtrennvorrichtung und die wenigstens
eine zweite Abtrennvorrichtung sind durch eine von einem inerten Gasstrom durchströmbare
bzw. durchströme Leitungsstruktur miteinander verbunden. Die zweite Abtrennvorrichtung
kann optional eine Filtereinrichtung umfassen. Bei der zweiten Abtrennvorrichtung
kann es sich demnach insbesondere um eine wie beschriebene Abtrennvorrichtung handeln.
Eine wie beschriebene Abtrennvorrichtung kann sonach im Rahmen der im Weiteren näher
beschriebenen Anordnung eingesetzt werden. Insoweit gelten die Ausführungen im Zusammenhang
mit der weiter oben beschriebenen Abtrennvorrichtung analog für die Anordnung.
[0020] Die anordnungsgemäße Nachschaltung einer entsprechenden zweiten Abtrennvorrichtung
ermöglicht eine vor Inbetriebnahme im Rahmen eines additiven Bauprozesses vorbereitende
Inertisierung ("Vorinertisierung") einer ersten Abtrennvorrichtung. Die Vorinertisierung
kann wenigstens teilweise, d. h. es ist weiterhin ein gewisser Anteil an nicht inertem
Gas, d. h. z. B. Sauerstoff, etc., in dem Gehäuseinnenraum vorhanden, oder vollständig,
d. h. es ist kein Anteil an nicht inertem Gas in dem Gehäuseinnenraum vorhanden, erfolgen.
In beiden Fällen ist eine (erhebliche) Reduzierung der Rüstzeiten einer im Rahmen
eines additiven Bauprozesses einzusetzenden ersten Abtrennvorrichtung möglich. Selbstverständlich
erfolgt neben der Inertisierung auch eine Trocknung, d. h. eine Reduzierung eines
in den jeweiligen ersten Abtrennvorrichtungen gegebenenfalls enthaltenen Feuchtigkeitsgehalts.
[0021] Die Anordnung kann mehrere zu inertisierende erste Abtrennvorrichtungen umfassen.
Die zu inertisierenden ersten Abtrennvorrichtungen sind typischerweise in Reihe geschaltet
und bilden eine Gruppe zu inertisierender Abtrennvorrichtungen. Die wenigstens eine
zweite Abtrennvorrichtung ist der Gruppe typischerweise (gasstromabwärts) nachgeschaltet.
Der inerte Gasstrom durchströmt sonach zuerst die Gruppe und dann die zweite Abtrennvorrichtung.
Eine für eine Ausbildung eines entsprechend strömenden Gasstroms sorgende Strömungserzeugungseinrichtung,
d. h. z. B. eine Gebläseeinrichtung, ist der Gruppe damit typischerweise (gasstromaufwärts)
vorgeschaltet. Aus der beschriebenen Anordnung ergibt sich, dass diejenige erste Abtrennvorrichtung
der Gruppe, welche der zweiten Abtrennvorrichtung am nächsten angeordnet ist, typischerweise
diejenige ist, welche am schnellsten (vor)inertisiert ist.
[0022] Die Leitungsstruktur kann einen geschlossenen Strömungskreislauf bilden, wobei die
wenigstens eine erste Abtrennvorrichtung, gegebenenfalls eine entsprechende Gruppe
erster Abtrennvorrichtungen, und die wenigstens eine zweite Abtrennvorrichtung in
den geschlossenen Strömungskreislauf geschaltet sind. Der inerte Gasstrom durchströmt
die Abtrennvorrichtungen sonach kreislaufartig, was eine besonders effiziente Inertisierung
der ersten Abtrennvorrichtungen ermöglicht.
[0023] Die Anordnung kann wenigstens eine mit der Leitungsstruktur koppelbare oder gekoppelte
Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer den Feuchtigkeitsanteil bzw. - gehalt des
durch die Leitungsstruktur strömenden Gasstroms beschreibenden Feuchtegehaltsinformation
und/oder eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer den Inertisierungsgrad des
durch die Leitungsstruktur strömenden Gasstroms beschreibenden Inertisierungsgradinformation
umfassen. Selbstverständlich können gesonderte Erfassungseinrichtungen zur Erfassung
einer entsprechenden Feuchtegehaltsinformation und einer entsprechenden Inertisierungsgradinformation
vorgesehen sein. Die Feuchtegehaltsinformation kann z. B. durch die Erfassung des
Anteils von Wassermolekülen in dem Gasstrom ermittelt bzw. beschrieben werden. Die
Feuchtegehaltsinformation liefert einen Anhaltspunkt über die Effizienz der Trocknungseinrichtung
bzw. des Trocknungselements, welche(s) sonach bei Bedarf (frühzeitig) gewechselt werden
kann. Die Inertisierungsgradinformation kann z. B. durch die Erfassung des Anteils
reaktiver Gase, insbesondere Sauerstoff, oder durch den Anteil inerter Gase, insbesondere
Argon oder Stickstoff, in dem Gasstrom ermittelt bzw. beschrieben werden. Die Erfassungseinrichtung
ist jedenfalls mit geeigneten Erfassungselementen, d. h. insbesondere Sensorelementen,
zur Erfassung des Anteils von Wassermolekülen bzw. zur Erfassung des Anteils reaktiver
Gase in dem Gasstrom ausgestattet.
[0024] Die Anordnung kann ferner eine hard- und/oder softwaremäßig implementierte Steuereinrichtung
zur Steuerung des Anteils inerter Gase in dem Gasstrom und eine mit einem Inertgasspeicher
bzw. einer Inertgasquelle verbundene Inertgaszuführeinrichtung zur Zuführung von (zusätzlichem)
Inertgas in die Leitungsstruktur umfassen. Die Steuereinrichtung ist typischerweise
eingerichtet, den Betrieb der Inertgaszuführeinrichtung, insbesondere in Abhängigkeit
einer Inertisierungsgradinformation, zu steuern. Die Zuführung von (zusätzlichem)
Inertgas in die Leitungsstruktur erfolgt insbesondere dann, wenn der Anteil reaktiver
Gase einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Der mit der Zuführung von von (zusätzlichem)
Inertgas in die Leitungsstruktur verbundene Druckanstieg wird über eine sich öffnende
Ventileinrichtung, z. B. in Form eines Überdruckventils, ausgeglichen. Durch einen
derart realisierten Druckausgleich entströmt Gas, welches selbstverständlich auch
reaktive Gasbestandteile enthält, aus der Leitungsstruktur, wodurch eine sukzessive
Reduzierung des Anteils reaktiver Gase erfolgt.
[0025] Neben der Abtrennvorrichtung und der Anordnung betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung
("Vorrichtung") zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte, d. h. beispielsweise
technischer Bauteile bzw. technischer Bauteilgruppen, durch sukzessives selektives
Belichten und damit einhergehendes Verfestigen einzelner Baumaterialschichten aus
einem verfestigbaren Baumaterial vermittels eines Energiestrahls. Bei dem Energiestrahl
kann es sich insbesondere um einen Laserstrahl handeln. Bei der Vorrichtung kann es
sich um eine SLM-Vorrichtung, d. h. um eine Vorrichtung zur Durchführung selektiver
Laserschmelzverfahren (SLM-Verfahren) oder um eine SLS-Vorrichtung, d. h. um eine
Vorrichtung zur Durchführung selektiver Lasersinterverfahren (SLS-Verfahren), handeln.
Die selektive Verfestigung jeweiliger zu verfestigender Baumaterialschicht erfolgt
auf Grundlage von objektbezogenen Baudaten. Entsprechende Baudaten beschreiben im
Allgemeinen die geometrische bzw. geometrisch-konstruktive Gestalt des jeweils additiv
herzustellenden dreidimensionalen Objekts. Entsprechende Baudaten können beispielsweise
"geslicte" CAD-Daten des herzustellenden Objekts beinhalten.
[0026] Die Vorrichtung umfasst die zur Durchführung additiver Bauprozesse typischerweise
erforderlichen Funktionskomponenten, d. h. insbesondere eine Energiestrahlerzeugungseinrichtung
zur Erzeugung eines Energiestrahls, insbesondere eines Laserstrahls, zur sukzessiven
schichtweisen selektiven Verfestigung einzelner Baumaterialschichten aus einem Baumaterial,
d. h. insbesondere einem partikulären bzw. pulverförmigen Metall-, Kunststoff- und/oder
Keramikmaterial, und eine Beschichtereinrichtung zur Ausbildung zu verfestigender
Baumaterialschichten in einer Bauebene. Bei einer Bauebene kann es sich um eine Oberfläche
eines, typischerweise (in vertikaler Richtung) bewegbar gelagerten, Trägerelements
einer Trägereinrichtung oder um eine Baumaterialschicht handeln. Im Allgemeinen ist
in einer Bauebene wenigstens eine selektiv zu verfestigende bzw. selektiv verfestigte
Baumaterialschicht ausgebildet.
[0027] Die Vorrichtung umfasst ferner wenigstens eine wie weiter oben beschriebene Abtrennvorrichtung.
Die Abtrennvorrichtung ermöglicht in-situ sowohl eine Abtrennung entsprechender partikulärer
Baumaterialbestandeile aus einem entsprechenden Gasstrom als auch eine Trocknung des
Gasstroms. Die Trocknung reduziert bzw. verhindert die Anreicherung von Feuchtigkeit,
welche sich negativ auf den jeweiligen additiven Bauprozess und die damit additiv
herstellbaren bzw. hergestellten dreidimensionalen Objekte auswirkt. Sämtliche Ausführungen
im Zusammenhang mit der Abtrennvorrichtung gelten analog für die Vorrichtung.
[0028] Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele nochmals erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine Prinzipdarstellung einer Abtrennvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Fig. 2
- eine Prinzipdarstellung einer Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- Fig. 3
- eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
[0029] Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Abtrennvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
[0030] Die Abtrennvorrichtung 1 ist zur Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen
aus einem in einer Prozesskammer 2 einer Vorrichtung 3 (vgl. Fig. 3) zur additiven
Herstellung dreidimensionaler Objekte 4 durch sukzessives selektives Belichten und
damit einhergehendes Verfestigen einzelner Baumaterialschichten aus einem verfestigbaren
Baumaterial 5 vermittels eines Energiestrahls 6 prozessbedingt entstehenden, partikuläre
Baumaterialbestandteile enthaltenden, typischerweise inerten, Gasstrom 7, eingerichtet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abtrennvorrichtung 1 ist im Verbund mit einer
entsprechenden Vorrichtung 3 in Fig. 3, welche eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung
3 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt, dargestellt.
[0031] Eine erste funktionsmäßige Bestimmung (Funktionalität) der Abtrennvorrichtung 1 besteht
in der Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen aus entsprechenden partikuläre
Baumaterialbestandteile enthaltenden Gasströmen 7. Bei den abzutrennenden Baumaterialbestandteilen
handelt es sich typischerweise um im Rahmen additiver Bauprozesse nicht verfestigte
Baumaterialpartikel, d. h. insbesondere so genannte "Schweiß- oder Sinterspritzer",
welche sich prozessbedingt aus der Bauebene lösen.
[0032] Die Abtrennvorrichtung 1 umfasst eine Gehäusestruktur 8 ("Gehäuse"). Das Gehäuse
8 definiert einen von einem entsprechenden Gasstrom 7 durchströmbaren bzw. durchströmten
Gehäuseinnenraum 9. Ersichtlich ist das Gehäuse 8 mit Anschlussmöglichkeiten 12, insbesondere
Flanschabschnitten, zum Anschluss jeweiliger eine Zu- bzw. Abführung eines entsprechenden
Gasstroms 7 ermöglichender, insbesondere rohrförmiger, Leitungselemente 13 versehen.
Aus der Anordnung der Anschlussmöglichkeiten 12 gemäß Fig. 1 ergibt sich, dass der
Gasstrom 7 den Gehäuseinnenraum 9 in dem Ausführungsbeispiel von unten nach oben durchströmt.
[0033] Das Gehäuse 8 kann nach Außen abgeschlossen ausgeführt sein, sodass der Gehäuseinnenraum
9 nach Außen abschließbar bzw. abgeschlossen werden kann, um ein Wechselwirken der
Atmosphäre innerhalb des Gehäuses 8 mit einer das Gehäuse 8 umgebenden, regelmäßig
nicht inerten, Atmosphäre auszuschließen. Das Gehäuse 8 kann mit geeigneten Zugangsmöglichkeiten
(nicht gezeigt), d. h. z. B. Klappenelementen, versehen sein, welche einem Benutzer
bedarfsweise eine Zugangsmöglichkeit in den Gehäuseinnenraum 9 ermöglichen.
[0034] In dem Gehäuseinnenraum 9 ist eine Filtereinrichtung 10 angeordnet. Die Filtereinrichtung
10 umfasst ein Filterelement 11 zur Abtrennung der partikulären Baumaterialbestandteile
aus einem entsprechenden, den Gehäuseinnenraum 9 durchströmenden Gasstrom 7. Das Filterelement
11 kann eine trommelartige geometrisch-konstruktive Gestalt aufweisen ("Trommelfilter"),
welche eine hohe spezifische Filter(ober)fläche und somit einen hohen Filterwirkungsgrad
aufweist. Die konkrete chemisch-physikalische Ausgestaltung des Filterelements 11
ist im Hinblick auf die konkret aus dem Gasstrom 7 abzutrennenden Baumaterialpartikel,
d. h. insbesondere deren chemisch-physikalische Eigenschaften, festzulegen.
[0035] Die Abtrennvorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Trocknungseinrichtung 14. Die Trocknungseinrichtung
14 umfasst ein Trocknungselement 15 zur Trocknung eines entsprechenden Gasstroms 7.
Das Trocknungselement 15 liegt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als (lose) Pulverschüttung
aus einem geeigneten Trocknungsmaterial vor welche eine hohe spezifische Trocknungs(ober)fläche
und somit einen hohen Trocknungswirkungsgrad aufweist. Die Trocknungseinrichtung 14
bzw. das Trocknungselement 15 ist dem Filterelement 11 nachgeschaltet, d. h. gasstromabwärts
zu dem Filterelement 11 angeordnet.
[0036] Neben der Abtrennung von in entsprechenden Gasströmen 7 enthaltenen partikulären
Baumaterialbestandteilen besteht eine zweite funktionsmäßige Bestimmung (Funktionalität)
der Abtrennvorrichtung 1 demnach in der Trocknung entsprechender Gasströme 7. Unter
einer Trocknung eines Gasstroms 7 ist insbesondere die Reduzierung eines etwaigen
Feuchtigkeitsanteils des Gasstroms 7 zu verstehen. Mit der Reduzierung des Feuchtigkeitsanteils
geht typischerweise auch eine Reduzierung des Anteils etwaig vorhandener reaktiver
Gase, d. h. insbesondere Sauerstoff, einher.
[0037] Die Trocknungseinrichtung 14 kann grundsätzlich innerhalb oder außerhalb des Gehäuseinnenraums
9 angeordnet oder ausgebildet sein. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die
Trocknungseinrichtung 14 innerhalb des Gehäuseinnenraums 9 angeordnet. Die Trocknungseinrichtung
14 ist oberhalb eines mit dem Gehäuse 8 (beschädigungs- bzw. zerstörungsfrei) lösbar
verbindbaren bzw. verbundenen, der Filtereinrichtung 10 nachgeschaltet angeordneten
Einsatzbauteil 16 angeordnet. Das Einsatzbauteil 16 unterteilt den Gehäuseinnenraum
9 in einen oberhalb des Einsatzbauteils 16 befindlichen oberen Gehäuseinnenraumbereich
9a und in einen unterhalb des Einsatzbauteils 16 befindlichen unteren Gehäuseinnenraumbereich
9b. Das Einsatzbauteil 16 weist eine von dem Gasstrom 7 durchströmbare, hier zentrale,
Strömungsöffnung (nicht näher bezeichnet) auf. Das Trocknungselement 15 ist in dem
oberen Gehäuseinnenraumbereich 9a angeordnet und füllt diesen wenigstens teilweise,
gegebenenfalls vollständig, aus.
[0038] Der Gasstrom 7 strömt zweckmäßig mit einer vergleichsweise geringen Strömungsgeschwindigkeit,
d. h. insbesondere einer Strömungsgeschwindigkeit von weniger als 3 m/s, insbesondere
weniger als 1 m/s. Derart geringe Strömungsgeschwindigkeiten verbessern aufgrund einer
jeweils höheren Verweil- bzw. Wechselwirkungszeit, sowohl das mit der Filtereinrichtung
10 erzielbare Abtrennungsals auch das mit der Trocknungseinrichtung 14 erzielbare
Trocknungsergebnis.
[0039] In Fig. 2 ist eine Prinzipdarstellung einer Anordnung 17 gemäß einem Ausführungsbeispiel
gezeigt.
[0040] Die Anordnung 17 ist zur Inertisierung bzw. Vorinertisierung eines zu inertisierenden,
durch ein Gehäuse 8 definierten Gehäuseinnenraums 9 einer Abtrennvorrichtung 1 zur
Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen aus einem in einer Prozesskammer
einer Vorrichtung 3 zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte 4 durch sukzessives
selektives Belichten und damit einhergehendes Verfestigen einzelner Baumaterialschichten
aus einem verfestigbaren Baumaterial vermittels eines Energiestrahls 6 prozessbedingt
entstehenden, partikuläre Baumaterialbestandteile enthaltenden, inerten Gasstrom 7
eingerichtet. Bei dem inerten Gasstrom 7 kann es sich z. B. um einen Argon- oder Stickstoffgasstrom
handeln.
[0041] Die Anordnung 17 umfasst mehrere, jeweils einen zu inertisierenden, durch ein Gehäuse
8 definierten Gehäuseinnenraum 9 aufweisende erste Abtrennvorrichtungen 1a und eine
den ersten Abtrennvorrichtungen 1a nachgeschaltete, eine Trocknungseinrichtung 14,
welche ein Trocknungselement 15 zur Trocknung des Gasstroms 7 umfasst, umfassende
zweite Abtrennvorrichtung 1b. Die weitere Abtrennvorrichtung 1b kann, wie durch die
Strichlierung angedeutet, optional eine Filtereinrichtung 10 umfassen. Die ersten
Abtrennvorrichtungen 1a und die zweite Abtrennvorrichtung 1b sind durch eine von einem
inerten, d. h. der Inertisierung dienenden, Gasstrom 7 durchströmbare bzw. durchströme
Leitungsstruktur 13 miteinander verbunden. Bei der zweiten Abtrennvorrichtung 1b handelt
es sich insbesondere um eine Abtrennvorrichtung 1 gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel.
[0042] Die anordnungsgemäße Nachschaltung einer entsprechenden zweiten Abtrennvorrichtung
1b ermöglicht eine vor Inbetriebnahme im Rahmen eines additiven Bauprozesses vorbereitende
Inertisierung ("Vorinertisierung") jeweiliger erster Abtrennvorrichtungen 1a. Die
Vorinertisierung kann wenigstens teilweise, d. h. es ist weiterhin ein gewisser Anteil
an nicht inertem Gas, d. h. z. B. Sauerstoff, in dem Gehäuseinnenraum vorhanden, oder
vollständig, d. h. es ist kein Anteil an nicht inertem Gas in dem Gehäuseinnenraum
vorhanden, erfolgen. In allen Fällen ist eine (erhebliche) Reduzierung der Rüstzeiten
einer im Rahmen eines additiven Bauprozesses einzusetzenden ersten Abtrennvorrichtung
1a möglich. Selbstverständlich erfolgt neben der Inertisierung auch eine Trocknung,
d. h. eine Reduzierung eines in den jeweiligen ersten Abtrennvorrichtungen 1a gegebenenfalls
enthaltenen Feuchtigkeitsgehalts.
[0043] Die Leitungsstruktur 13 bildet einen geschlossenen Strömungskreislauf, in welchen
die ersten Abtrennvorrichtungen 1a und die zweite Abtrennvorrichtung 1b geschaltet
sind. Der inerte Gasstrom 7 durchströmt die Abtrennvorrichtungen 1a, 1b sonach kreislaufartig,
was eine besonders effiziente Inertisierung der ersten Abtrennvorrichtungen 1a ermöglicht.
[0044] Die zu inertisierenden ersten Abtrennvorrichtungen 1a sind in Reihe geschaltet und
bilden eine Gruppe 1A zu inertisierender Abtrennvorrichtungen 1a. Die zweite Abtrennvorrichtung
1b ist der Gruppe 1A (gasstromabwärts) nachgeschaltet. Der inerte Gasstrom 7 durchströmt
sonach zuerst die Gruppe 1A und dann die zweite Abtrennvorrichtung 1b. Eine für eine
Ausbildung eines entsprechend strömenden inerten Gasstroms 7 sorgende Strömungserzeugungseinrichtung
18, d. h. z. B. eine Gebläseeinrichtung, ist der Gruppe 1A (gasstromaufwärts) vorgeschaltet.
Aus der beschriebenen Anordnung ergibt sich, dass diejenige erste Abtrennvorrichtung
1a der Gruppe 1A, welche der zweiten Abtrennvorrichtung 1b am nächsten angeordnet
ist, diejenige ist, welche am schnellsten (vor)inertisiert ist.
[0045] Die Anordnung 17 umfasst zudem eine mit der Leitungsstruktur 13 gekoppelte Erfassungseinrichtung
19 zur Erfassung einer den Feuchtigkeitsanteil bzw. -gehalt des durch die Leitungsstruktur
17 strömenden inerten Gasstroms 7 beschreibenden Feuchtegehaltsinformation und eine
Erfassungseinrichtung 20 zur Erfassung einer den Inertisierungsgrad des durch die
Leitungsstruktur 13 strömenden inerten Gasstroms 7 beschreibenden Inertisierungsgradinformation.
Die Feuchtegehaltsinformation kann z. B. durch die Erfassung des Anteils von Wassermolekülen
in dem inerten Gasstrom 7 ermittelt bzw. beschrieben werden. Die Feuchtegehaltsinformation
liefert einen Anhaltspunkt über die Effizienz der Trocknungseinrichtung 14 bzw. des
Trocknungselements 15, welche(s) sonach bei Bedarf (frühzeitig) gewechselt werden
kann. Die Inertisierungsgradinformation kann z. B. durch die Erfassung des Anteils
reaktiver Gase, insbesondere Sauerstoff, oder durch den Anteil inerter Gase, insbesondere
Argon oder Stickstoff, in dem inerten Gasstrom 7 ermittelt bzw. beschrieben werden.
Die jeweilige Erfassungseinrichtung 19, 20 ist mit geeigneten Erfassungselementen
(nicht gezeigt), d. h. insbesondere Sensorelementen, zur Erfassung des Anteils von
Feuchtigkeit, insbesondere des Anteils von Wassermolekülen, bzw. zur Erfassung des
Anteils reaktiver Gase in dem inerten Gasstrom 7 ausgestattet.
[0046] Die Anordnung 17 umfasst ferner eine hard- und/oder softwaremäßig implementierte
Steuereinrichtung 21 zur Steuerung des Anteils inerter Gase in dem inerten Gasstrom
7 und eine mit einem Inertgasspeicher 22 bzw. einer Inertgasquelle verbundene Inertgaszuführeinrichtung
23 zur Zuführung von (zusätzlichem) Inertgas in die Leitungsstruktur 13. Die Steuereinrichtung
21 ist eingerichtet, den Betrieb der Inertgaszuführeinrichtung 23, insbesondere in
Abhängigkeit einer Inertisierungsgradinformation, zu steuern. Die Zuführung von (zusätzlichem)
Inertgas in die Leitungsstruktur 13 erfolgt typischerweise dann, wenn der Anteil reaktiver
Gase einen bestimmten Grenzwert, überschreitet. Für Sauerstoff gilt beispielsweise,
dass der Grenzwert überschritten ist, wenn der Anteil an Sauerstoff zwei Vol.-% übersteigt.
Der mit der Zuführung von (zusätzlichem) Inertgas in die Leitungsstruktur 13 verbundene
Druckanstieg wird über eine sich gegebenenfalls öffnende Ventileinrichtung 24, z.
B. in Form eines Überdruckventils, ausgeglichen. Die Ventileinrichtung 24 ist beispielhaft
im Bereich der Strömungserzeugungseinrichtung 18 angeordnet. Durch einen derart realisierten
Druckausgleich entströmt Gas, welches selbstverständlich auch reaktive Gasbestandteile
enthält, aus der Leitungsstruktur 13, wodurch eine sukzessive Reduzierung des Anteils
reaktiver Gase in dem Gasstrom 7 erfolgt.
[0047] Fig. 3 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Wie weiter oben erwähnt, ist die Vorrichtung 3 in Fig. 3 im Verbund mit einer Abtrennvorrichtung
1 dargestellt.
[0048] Die Vorrichtung 3 dient der additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte 4, d.
h. beispielsweise technischer Bauteile bzw. technischer Bauteilgruppen, durch sukzessives
selektives Belichten und damit einhergehendes Verfestigen einzelner Baumaterialschichten
aus einem verfestigbaren Baumaterial 5 vermittels eines Energiestrahls 6. Bei dem
Energiestrahl 6 handelt es sich um einen Laserstrahl. Bei der Vorrichtung 3 handelt
kann es sich um eine SLM-Vorrichtung, d. h. um eine Vorrichtung zur Durchführung selektiver
Laserschmelzverfahren (SLM-Verfahren). Die selektive Verfestigung jeweiliger zu verfestigender
Baumaterialschichten erfolgt auf Grundlage von objektbezogenen Baudaten. Entsprechende
Baudaten beschreiben im Allgemeinen die geometrische bzw. geometrisch-konstruktive
Gestalt des jeweils additiv herzustellenden dreidimensionalen Objekts 4). Entsprechende
Baudaten können beispielsweise "geslicte" CAD-Daten des herzustellenden Objekts 4
beinhalten.
[0049] Die Vorrichtung 3 umfasst die zur Durchführung additiver Bauprozesse erforderlichen
Funktionskomponenten, d. h. insbesondere eine Energiestrahlerzeugungseinrichtung 25
zur Erzeugung des Energiestrahls 6 zur sukzessiven schichtweisen selektiven Verfestigung
einzelner Baumaterialschichten aus dem Baumaterial 5, d. h. insbesondere einem partikulären
bzw. pulverförmigen Metall, wie z. B. Aluminium, Edelstahl oder Titan, und eine, wie
durch den horizontal ausgerichteten Doppelpfeil angedeutet, bewegbar gelagerten Beschichtereinrichtung
26 zur Ausbildung zu verfestigender Baumaterialschichten in einer Bauebene.
[0050] Die Vorrichtung 3 umfasst ferner wenigstens eine Abtrennvorrichtung 1. Die Abtrennvorrichtung
1 ermöglicht in-situ sowohl eine Abtrennung entsprechender partikulärer Baumaterialbestandeile
aus einem entsprechenden aus der Prozesskammer 2 der Vorrichtung 3 strömenden Gasstrom
7 als auch eine Trocknung des Gasstroms 7. Die Trocknung reduziert bzw. verhindert
die Anreicherung von Feuchtigkeit, welche sich negativ auf den jeweiligen additiven
Bauprozess und die damit additiv herstellbaren bzw. hergestellten dreidimensionalen
Objekte 4 auswirkt.
[0051] In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist die der Abtrennvorrichtung 1 zugehörige
Trocknungseinrichtung 14 an bzw. in einem an das Gehäuse 8 gasstromabwärts angekoppelten,
insbesondere rohrförmigen, Leitungselement 13 angeordnet. Das Trocknungselement 15
ist in einem von dem Gasstrom 7 durchströmbaren Leitungselementabschnitt angeordnet.
[0052] Bei dem Trocknungselement 15 handelt es sich bei den in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispielen
beispielhaft um ein adsorptives Trocknungselement 15. Das adsorptive Trocknungselement
15 ermöglicht eine Absorption von in dem Gasstrom 7 enthaltener Feuchtigkeit. Konkret
kann es sich bei dem adsorptiven Trocknungselement 15 um ein Molekularsieb handeln,
welches eine adsorptive Anbindung bzw. Bindung von Wassermolekülen ermöglicht. Als
eigentliches Trocknungsmaterial kann das Trocknungselement 15 z. B. Alumosilikat (Zeolith)
umfassen. Das Trocknungsmaterial kann, wie erwähnt, als (lose) Pulverschüttung vorliegen.
Die Porenweite eines entsprechenden Trocknungsmaterials ist zweckmäßig im Hinblick
auf die Größe von Wassermolekülen gewählt und kann z. B. in einem Bereich zwischen
0,3 und 1 nm liegen.
[0053] Verschiedene Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend beschrieben:
- 1. Abtrennvorrichtung (1), welche zur Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen
aus einem in einer Prozesskammer (2) einer Vorrichtung (3) zur additiven Herstellung
dreidimensionaler Objekte (4) durch sukzessives selektives Belichten und damit einhergehendes
Verfestigen einzelner Baumaterialschichten aus einem verfestigbaren Baumaterial (5)
vermittels eines Energiestrahls (6) prozessbedingt entstehenden, partikuläre Baumaterialbestandteile
enthaltenden Gasstrom (7), eingerichtet ist, gekennzeichnet durch:
- eine einen zumindest abschnittsweise einem entsprechenden Gasstrom (7) durchströmbaren
oder durchströmten Gehäuseinnenraum (9) definierende Gehäusestruktur (8),
- wenigstens eine in dem Gehäuseinnenraum (9) angeordnete oder ausgebildete Filtereinrichtung
(10), welche wenigstens ein Filterelement (11) zur Abtrennung der partikulären Baumaterialbestandteile
aus einem entsprechenden Gasstrom (7) umfasst,
- wenigstens eine Trocknungseinrichtung (14), welche wenigstens ein Trocknungselement
(15) zur Trocknung des Gasstroms (7) umfasst.
- 2. Abtrennvorrichtung nach Ausführung 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (14) innerhalb des durch die Gehäusestruktur (8) definierten
Gehäuseinnenraums (9 angeordnet oder ausgebildet ist.
- 3. Abtrennvorrichtung nach Ausführung 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (14) an einem mit der Gehäusestruktur (8) lösbar verbindbaren,
insbesondere der Filtereinrichtung (10) nachgeschaltet angeordneten oder ausgebildeten,
Einsatzbauteil (16) angeordnet oder ausgebildet ist, wobei das Einsatzbauteil (16)
wenigstens eine von dem Gasstrom (7) durchströmbare Strömungsöffnung aufweist, und
das Trocknungselement (15) im Bereich der Strömungsöffnung angeordnet oder ausgebildet
ist.
- 4. Abtrennvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungen, dadurch gekennzeichnet, dass die oder eine weitere Trocknungseinrichtung (14) außerhalb des durch die Gehäusestruktur
(8) definierten Gehäuseinnenraums (9) angeordnet oder ausgebildet ist.
- 5. Abtrennvorrichtung nach Ausführung 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (14) an oder in einem an die Gehäusestruktur (8) gasstromaufwärts
oder gasstromabwärts ankoppelbaren oder angekoppelten, insbesondere rohrförmigen,
Leitungselement (13) angeordnet oder ausgebildet ist, wobei das Trocknungselement
(15) an oder in einem von dem Gasstrom (7) durchströmbaren, insbesondere rohrförmigen,
Leitungselementabschnitts angeordnet oder ausgebildet ist.
- 6. Abtrennvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungselement (15) als ein adsorptives Trocknungselement, insbesondere als
Molekularsieb, welches zur Adsorption von Feuchtigkeit eingerichtet ist, ausgebildet
ist oder wenigstens ein solches umfasst.
- 7. Vorrichtung (3) zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte (4) durch sukzessives
selektives Belichten und damit einhergehendes Verfestigen einzelner Baumaterialschichten
aus einem verfestigbaren Baumaterial (5) vermittels eines Energiestrahls (6), umfassend
wenigstens eine Abtrennvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- 8. Anordnung (17) zur wenigstens teilweisen Inertisierung eines zu inertisierenden,
durch eine Gehäusestruktur (8) definierten Gehäuseinnenraums (9) einer Abtrennvorrichtung
(1b), welche zur Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen aus einem in
einer Prozesskammer (2) einer Vorrichtung (3) zur additiven Herstellung dreidimensionaler
Objekte (4) durch sukzessives selektives Belichten und damit einhergehendes Verfestigen
einzelner Baumaterialschichten aus einem verfestigbaren Baumaterial (5) vermittels
eines Energiestrahls (6) prozessbedingt entstehenden, partikuläre Baumaterialbestandteile
enthaltenden Gasstrom, eingerichtet ist, umfassend:
- wenigstens eine einen zu inertisierenden, durch eine Gehäusestruktur (8) definierten
Gehäuseinnenraum (9) aufweisende erste Abtrennvorrichtung (1a),
- wenigstens eine der wenigstens einen ersten Abtrennvorrichtung (1a) nachgeschaltete,
wenigstens eine Trocknungseinrichtung (14), welche wenigstens ein Trocknungselement
(15) zur Trocknung eines Gasstroms (7) umfasst, umfassende zweite Abtrennvorrichtung
(1b), insbesondere eine Abtrennvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die wenigstens eine erste Abtrennvorrichtung (1a) und die wenigstens eine zweite
Abtrennvorrichtung (1b) durch eine von einem inerten Gasstrom (7) durchströmbare oder
durchströme Leitungsstruktur (13) miteinander verbunden sind.
- 9. Anordnung nach Ausführung 8, gekennzeichnet durch mehrere zu inertisierende erste Abtrennvorrichtungen (1a), wobei die zu inertisierenden
ersten Abtrennvorrichtungen (1a) in Reihe geschaltet sind und eine Gruppe (1A) zu
inertisierender Abtrennvorrichtungen (1a) bilden, wobei die wenigstens eine zweite
Abtrennvorrichtung (1b) der Gruppe (1A) gasstromabwärts nachgeschaltet ist.
- 10. Anordnung nach Ausführung 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsstruktur (13) einen geschlossenen Strömungskreislauf bildet, wobei die
wenigstens eine erste Abtrennvorrichtung (1a) und die wenigstens eine zweite Abtrennvorrichtung
(1b) in den geschlossenen Strömungskreislauf geschaltet sind.
- 11. Anordnung nach einer der Ausführungen 8 bis 10, gekennzeichnet durch eine mit der Leitungsstruktur (13) koppelbare oder gekoppelte Erfassungseinrichtung
(19) zur Erfassung einer den Feuchtigkeitsgehalt des durch die Leitungsstruktur (13)
strömenden inerten Gasstroms (7) beschreibenden Feuchtegehaltsinformation und/oder
eine Erfassungseinrichtung (20) zur Erfassung einer den Inertisierungsgrad des durch
die Leitungsstruktur (13) strömenden inerten Gasstroms (7) beschreibenden Inertisierungsgradinformation.
- 12. Anordnung nach einer der Ausführungen 8 bis 11, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (21) zur Steuerung des Anteils inerter Gase in dem inerten
Gasstrom (7) und eine Inertgaszuführeinrichtung (23) zur Zuführung von Inertgas in
die Leitungsstruktur (13), wobei die Steuereinrichtung (21) eingerichtet ist, den
Betrieb der Inertgaszuführeinrichtung (23), insbesondere in Abhängigkeit einer Inertisierungsgradinformation,
zu steuern.
1. Anordnung (17) zum zumindest teilweisen Inertisieren eines Gasstroms (7) durch wenigstens
eine Abtrennvorrichtung (1), die zur Abtrennung von partikulären Baumaterialbestandteilen
aus dem Gasstrom (7) vorgesehen ist, der partikuläres Baumaterial enthält, das bei
der additiven Herstellung von dreidimensionalen Objekten (4) durch sukzessives selektives
Belichten und somit Verfestigen einzelner Baumaterialschichten eines Baumaterials
(5) prozessbedingt entsteht, das mittels eines Energiestrahls (6) verfestigt werden
kann, und/oder die wenigstens eine Abtrennvorrichtung (1), die zur Reduzierung eines
Feuchtigkeitsgehalts des Gasstroms (7) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet ist, dass
- wenigstens eine erste Abtrennvorrichtung (1a) vorgesehen ist, insbesondere mehrere
in Reihe geschaltete erste Abtrennvorrichtungen (1a), wobei jeweils eine der wenigstens
einen ersten Abtrennvorrichtung (1a) umfasst:
eine erste Gehäusestruktur (8), die einen ersten Gehäuseinnenraum (9) d efiniert,
die von dem Gasstrom (7) zumindest abschnittsweise durchströmt oder durchströmbar
ist,
wenigstens eine erste Filtereinrichtung (10), die in dem ersten Gehäuseinnenraum (9)
angeordnet oder ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine erste Filtereinrichtung
(10) wenigstens ein erstes Filterelement (11) zur Abscheidung der partikelförmigen
Baumaterialbestandteile aus dem Gasstrom (7) umfasst, und
wenigstens eine erste Trocknungseinrichtung (14), die wenigstens ein erstes Trocknungselement
(15) zum Trocknen des Gasstroms (7) umfasst; und
wenigstens eine zweite Abtrennvorrichtung (1b), die der wenigstens einen ersten Abtrennvorrichtung
(1a) nachgeschaltet ist, wobei die wenigstens eine zweite Abtrennvorrichtung (1b)
umfasst:
wenigstens eine zweite Trocknungseinrichtung (14), die wenigstens ein zweites Trocknungselement
(15) zum Trocknen des Gasstroms (7) umfasst.
2. Anordnung (17) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Trocknungseinrichtung (14) innerhalb des durch die erste
Gehäusestruktur (8) definierten ersten Gehäuseinnenraums (9), insbesondere stromabwärts
der wenigstens einen ersten Filtereinrichtung (10), angeordnet oder ausgebildet ist,
wobei die wenigstens eine erste Trocknungseinrichtung (14) an einem mit der ersten
Gehäusestruktur (8) lösbar verbundenen ersten Einsatzbauteil (16) angeordnet oder
ausgebildet ist, wobei das erste Einsatzbauteil (16) wenigstens eine erste Strömungsöffnung
aufweist, die von dem Gasstrom (7) zumindest abschnittsweise durchströmt wird oder
werden kann.
3. Anordnung (17) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oder eine andere wenigstens eine erste Trocknungseinrichtung (14) außerhalb des
durch die erste Gehäusestruktur (8) definierten ersten Gehäuseinnenraums (9) angeordnet
oder ausgebildet ist, wobei die oder eine andere wenigstens eine erste Trocknungseinrichtung
(14) an oder in einem, insbesondere rohrförmigen, Leitungselement (13) angeordnet
oder ausgebildet ist, das bezüglich des Gasstroms (7) stromaufwärts oder stromabwärts
mit der ersten Gehäusestruktur (8) gekoppelt ist oder koppelbar ist, und wobei das
oder ein anderes erstes Trocknungselement (15) an oder in einem, insbesondere rohrförmigen,
Leitungselementabschnitt angeordnet oder ausgebildet ist, der von dem Gasstrom (7)
zumindest abschnittsweise durchströmt oder durchströmbar ist.
4. Anordnung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Abtrennvorrichtung (1b) umfasst:
eine zweite Gehäusestruktur (8), die einen zweiten Gehäuseinnenraum (9) definiert,
die zumindest abschnittsweise von einem Gasstrom (7) durchströmt oder durchströmbar
ist, und
wenigstens eine zweite Filtereinrichtung (10), die in dem zweiten Gehäuseinnenraum
(9) angeordnet oder ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine zweite Filtereinrichtung
(10) wenigstens ein zweites Filterelement (11) zur Abtrennung der partikelförmigen
Baumaterialbestandteile aus dem Gasstrom (7) aufweist.
5. Anordnung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Trocknungseinrichtung (14) innerhalb des durch die zweite
Gehäusestruktur (8) definierten zweiten Gehäuseinnenraums (9), insbesondere stromabwärts
der wenigstens einen zweiten Filtereinrichtung (10), angeordnet oder ausgebildet ist,
wobei die wenigstens eine zweite Trocknungseinrichtung (14) an einem zweiten Einsatzbauteil
(16) angeordnet oder ausgebildet ist, das mit der zweiten Gehäusestruktur (8) abnehmbar
verbunden ist, wobei das zweite Einsatzbauteil (16) wenigstens eine zweite Strömungsöffnung
aufweist, die von dem Gasstrom (7) zumindest abschnittsweise durchströmt oder durchströmbar
ist.
6. Anordnung (17) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oder eine andere wenigstens eine zweite Trocknungseinrichtung (14) außerhalb
des durch die zweite Gehäusestruktur (8) definierten zweiten Gehäuseinnenraums (9)
angeordnet oder ausgebildet ist, wobei die oder eine andere wenigstens eine zweite
Trocknungseinrichtung (14) an oder in einem, insbesondere rohrförmigen, Leitungselement
(13) angeordnet oder ausgebildet ist, das bezüglich des Gasstroms (7) stromaufwärts
oder stromabwärts mit der zweiten Gehäusestruktur (8) gekoppelt oder koppelbar ist,
und wobei das oder ein anderes zweites Trocknungselement (15) an oder in einem, insbesondere
rohrförmigen, Leitungselementabschnitt angeordnet oder ausgebildet ist, der von dem
Gasstrom (7) zumindest abschnittsweise durchströmt oder durchströmbar ist.
7. Anordnung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Trocknungselement (15) und/oder das wenigstens eine zweite
Trocknungselement (15) als ein adsorptives Trocknungselement, insbesondere ein Molekularsieb,
ausgebildet ist oder wenigstens ein solches umfasst, das zur Adsorption von Feuchtigkeit
vorgesehen ist.
8. Anordnung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die wenigstens eine zweite
Abtrennvorrichtung (1b) mit wenigstens einer stromaufwärts angeordneten ersten Abtrennvorrichtung
(1a) mittels einer Leitungsstruktur (13) verbunden ist, die von dem Gasstrom (7) zumindest
abschnittsweise durchströmt oder durchströmbar ist.
9. Die Anordnung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Leitungsstruktur (13), die einen stromabwärtigen Abschnitt der wenigstens einen
zweiten Abtrennvorrichtung (1b) mit einem stromaufwärtigen Abschnitt der wenigstens
einen ersten Abtrennvorrichtung (1a) verbindet.
10. Die Anordnung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch:
eine Feuchtigkeitserfassungsvorrichtung (19) zur Erfassung einer den Feuchtigkeitsgehalt
des durch die Leitungsstruktur (13) strömenden inerten Gasstroms (7) beschreibenden
Feuchtegehaltsinformation; und/oder eine Intertizationserkennungsvorrichtung (20)
zur Erfassung einer den Inertisierungsgrad des durch die Leitungsstruktur (13) strömenden
inerten Gasstroms (7) beschreibenden Inertisierungsgradinformation.
11. Die Anordnung (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch:
eine Inertgaszuführeinrichtung (23) zur Zuführung von Inertgas in den Gasstrom (7);
und
eine Steuereinrichtung (21) zur Steuerung eines Anteils inerter Gase in dem Gasstrom
(7), die zumindest teilweise auf Informationen basiert, die einen Inertierungsgrad
des Gasstroms (7) beschreiben.
12. Vorrichtung (3) zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte
(4) durch sukzessive selektive Belichtung und damit Verfestigung einzelner Baumaterialschichten
eines mittels eines Energiestrahls (6) verfestigbaren Baumaterials (5), wobei die
Vorrichtung (3) wenigstens eine Anordnung (17) nach einem der Ansprüche 1-11 umfasst.
13. Verfahren zur zumindest teilweisen Inertisierung eines Gasstroms (7) durch wenigstens
eine Abtrennvorrichtung (1), die zum Abtrennen von partikulären Baumaterialbestandteilen
aus einem Gasstrom vorgesehen ist, der partikuläres Baumaterial enthält, das bei der
additiven Herstellung von dreidimensionalen Objekten (4) durch sukzessives selektives
Belichten und somit Verfestigen einzelner Baumaterialschichten eines Baumaterials
(5) entsteht, das mittels eines Energiestrahls (6) verfestigt werden kann, und/oder
die wenigstens eine Abtrennvorrichtung (1), die zur Reduzierung eines Feuchtigkeitsgehalts
des Gasstroms (7) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet ist, dass
der Gasstroms (7) durch wenigstens eine erste Abtrennvorrichtung (1a), insbesondere
eine Vielzahl von in Reihe geschalteten ersten Abtrennvorrichtungen (1a) durchströmt
wird, wobei jeweils eine der wenigstens einen ersten Abtrennvorrichtung (1a) umfasst:
eine erste Gehäusestruktur (8), die einen ersten Gehäuseinnenraum (9) definiert, durch
den ein Gasstrom (7) zumindest abschnittsweise durchströmt wird,
wenigstens eine erste Filtereinrichtung (10), die in dem ersten Gehäuseinnenraum (9)
angeordnet oder ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine erste Filtereinrichtung
(10) wenigstens ein erstes Filterelement (11) zur Abtrennung der partikelförmigen
Baumaterialbestandteile aus dem Gasstrom (7) umfasst, und
wenigstens eine erste Trocknungseinrichtung (14), die wenigstens ein erstes Trocknungselement
(15) zum Trocknen des Gasstroms (7) umfasst; und
einen Gasstrom (7) durch wenigstens eine zweite Abtrennvorrichtung (1b) strömen lässt,
die stromabwärts der wenigstens einen ersten Abtrennvorrichtung (1a) angeschlossen
ist, wobei die wenigstens eine zweite Abtrennvorrichtung (1b) umfasst:
wenigstens eine zweite Trocknungseinrichtung (14), die wenigstens ein zweites Trocknungselement
(15) zum Trocknen des Gasstroms (7) umfasst.
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch
Zuführen von Inertgas mit einer Inertgaszuführeinrichtung (23) in den Gasstrom (7);
und Steuerung eines Anteils von enerten Gasen in dem Gasstrom (7) mit einer Steuereinrichtung
(21), die zumindest teilweise auf Informationen basiert, die einen Inertisierungsgrad
des Gasstroms (7) beschreiben.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch:
Erfassen von Informationen, die einen Inertisierungsgrad des Gasstroms (7) beschreiben,
mit einer Intertizationserfassungsvorrichtung (20).